（新課改省份專版）2020高考化學一輪復習 跟蹤檢測（二十一）重點專攻 硫的轉化、SO2等硫化物.doc

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跟蹤檢測（二十一） 重點專攻——硫的轉化、SO2等硫化物 1．如圖是硫在自然界的循環(huán)，相關說法不正確的是(　　) A．大氣中的硫可能以酸雨的形式進入土壤 B．煤和石油中的硫燃燒生成三氧化硫進入大氣 C．化石燃料中的硫來自于形成化石燃料的生物體 D．煤和石油燃燒產生的顆粒物可能是導致霧霾的成因之一 解析：選B　大氣中硫主要是SO2，SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3被氧氣氧化為硫酸，或SO2被空氣中氧氣氧化為SO3，溶于水生成硫酸形成酸雨，進入土壤，A正確；煤和石油中的硫燃燒生成SO2，不能直接生成SO3，SO2需要催化劑加熱反應生成SO3，B錯誤；化石燃料中的硫元素是生物體內硫元素形成化石燃料過程中形成，C正確；煤和石油、生物質燃料燃燒時，產生顆粒物，簡稱霧霾顆粒，可能是導致霧霾的成因之一，D正確。 2．某硫酸廠廢氣中SO2的回收利用方案如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．X可能含有2種鹽 B．a是SO3 C．Y可能含有(NH4)2SO4 D．(NH4)2S2O8中S的化合價不可能為＋7 解析：選B　X中含有亞硫酸銨或亞硫酸氫銨中的一種或兩種鹽，故A正確；氣體a為二氧化硫，故B錯誤；X中加過量硫酸生成硫酸銨或硫酸氫銨，故C正確；S的最高化合價是＋6，不可能為＋7，故D正確。 3．將一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分別進行下列實驗，能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應的是(　　) 選項 操作 現(xiàn)象 A 加入NaOH溶液 有紅褐色沉淀 B 加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀 C 加入酸性KMnO4溶液 紫色褪去 D 加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液 有藍色沉淀 解析：選D　將一定量的SO2通入FeCl3溶液中，加入NaOH溶液有紅褐色沉淀生成，不能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應，A錯誤；加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀，NO在酸性條件下具有強的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成SO，SO與Ba2＋反應生成BaSO4沉淀，即使二氧化硫與Fe3＋不發(fā)生氧化還原反應，也可產生白色沉淀，所以不能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應，B錯誤；加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，因為二氧化硫具有還原性能夠還原酸性KMnO4，即使二氧化硫與Fe3＋不發(fā)生氧化還原反應，也可使其溶液褪色，所以不能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應，C錯誤；加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液生成Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)，則可證明溶液中存在Fe2＋，說明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應，D正確。 4．(2017江蘇高考)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是(　　) 解析：選B　需用濃H2SO4與Cu反應制取SO2，A項不能達到實驗目的；SO2可以使品紅溶液褪色，以驗證其具有漂白性，B項能達到實驗目的；SO2的密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，導氣管應“長進短出”，C項不能達到實驗目的；SO2與飽和NaHSO3溶液不反應，應用堿液(NaOH溶液)吸收，D項不能達到實驗目的。 5．為確定某純凈的氣體X的成分，進行了如下幾種實驗，其中不正確的是(　　) 選項 操作(現(xiàn)象) 結論 A 聞X氣味(有刺激性) 酸性KMnO4溶液(褪色) X一定是SO2 B 聞X氣味(有刺激性) 澄清石灰水(變渾濁) X一定是SO2 C X品紅溶液(褪色) 變紅色 X一定是SO2 D X紫色石蕊溶液(先變紅色后褪色) X一定不是SO2 解析：選A　能使酸性KMnO4溶液褪色且有刺激性氣味的氣體還有HCl等，A項錯誤；能使澄清石灰水變渾濁的有CO2、SO2，但前者無氣味，B項正確；使品紅溶液褪色且加熱又恢復紅色的只有SO2，C項正確；SO2不能漂白紫色石蕊溶液，D項正確。 6．某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋，他們使用的試劑和裝置如下圖所示。下列說法不合理的是(　　) A．為了驗證甲中發(fā)生了氧化還原反應，加入酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去 B．能表明I－的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是乙中藍色溶液褪色 C．裝置丙的作用是吸收SO2尾氣，防止污染空氣 D．為了驗證甲中發(fā)生了氧化還原反應，加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀 解析：選A　SO2、Fe2＋都能使酸性KMnO4溶液褪色，甲中加入酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去不能證明甲中一定含F(xiàn)e2＋，不能證明甲中發(fā)生了氧化還原反應，錯誤；乙中藍色溶液褪色說明乙中發(fā)生了反應SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋，根據同一反應中，還原性：還原劑＞還原產物，得出還原性：SO2＞I－，正確；C項，SO2有毒能污染大氣，SO2屬于酸性氧化物，用NaOH溶液吸收多余SO2，可防止污染大氣，正確；D項，甲中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀說明甲中含SO，則說明在甲中SO2被氧化成SO，甲中發(fā)生了氧化還原反應，正確。 7．如圖，在注射器中加入少量Na2SO3晶體，并吸入少量濃硫酸(以不接觸紙條為準)。則下列有關說法正確的是(　　) A．藍色石蕊試紙先變紅后褪色 B．品紅試紙、沾有高錳酸鉀溶液的濾紙均褪色證明了SO2具有漂白性 C．濕潤的淀粉碘化鉀試紙未變藍說明SO2的氧化性弱于I2 D．NaCl溶液可用于除去實驗中多余的SO2 解析：選C　由于SO2溶于水生成H2SO3，只能使指示劑變色，而不能褪色，A項錯誤；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是發(fā)生氧化還原反應的結果，B項錯誤；濕潤的淀粉KI試紙未變藍，即無I2生成，故SO2的氧化性弱于I2的氧化性；C項正確；除去多余的SO2應用NaOH溶液而非NaCl溶液，D項錯誤。 8．如圖是實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。下列有關說法正確的是(　　) A．關閉K1，打開K2，試劑X是酸性KMnO4或 FeCl3溶液，均可證明SO2有還原性 B．關閉 K2，打開K1，滴加硫酸，則裝置B中每消耗1 mol Na2O2，轉移電子數為NA C．為防止環(huán)境污染，裝置C和E中的試劑均取用飽和的石灰水 D．實驗過程中體現(xiàn)了硫酸的酸性、吸水性、難揮發(fā)性、強氧化性 解析：選A　關閉 K1，打開 K2，酸性KMnO4或 FeCl3溶液具有強氧化性，可與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，均可證明 SO2 有還原性，故A正確；關閉 K2，打開 K1，滴加硫酸，則裝置B中發(fā)生反應SO2＋Na2O2===Na2SO4，每消耗 1 mol Na2O2，轉移電子數為2NA，故B錯誤；飽和石灰水濃度較低，不能用于尾氣吸收，裝置C和E中的試劑均為NaOH溶液，故C錯誤；實驗過程中不能體現(xiàn)硫酸的強氧化性以及吸水性，故D錯誤。 9．碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下： 下列說法正確的是(　　) A．分離器中的物質分離操作為過濾 B．膜反應器中，增大壓強有利于提高速率和HI的平衡轉化率 C．該工藝中I2和HI的相互轉化體現(xiàn)了“碘循環(huán)” D．碘循環(huán)工藝的總反應為 2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI 解析：選C　I2和SO2反應生成H2SO4和HI，分離器中為氫碘酸和硫酸的分離，應利用沸點不同進行蒸餾分離，A錯誤；膜反應器中，2HI(g)H2(g)＋I2(g)，該反應為反應前后體積不變的反應，增大壓強有利于提高速率，但不能提高HI的平衡轉化率，B錯誤；反應器中，I2和SO2反應生成H2SO4和HI，反應的離子方程式為SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋，在膜反應器中發(fā)生反應：2HII2＋H2，反應器中消耗的碘的量等于膜反應器中生成的碘的量，該工藝中I2和HI的相互轉化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”，C正確；在反應器中發(fā)生反應：SO2＋I2＋2H2O===2HI＋H2SO4，在膜反應器中的反應為2HII2＋H2，將兩個方程式相加得：SO2＋2H2O===H2SO4＋H2，D錯誤。 10．為了探究硫酸亞鐵的分解產物，進行了如下圖裝置所示的實驗，打開K1和K2，緩緩通入N2，一段時間后加熱，實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末，BaCl2溶液中有白色沉淀產生，品紅溶液中紅色褪去，檢查氫氧化鈉溶液出口處無氧氣產生。下列說法錯誤的是(　　) A．氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的SO2氣體 B．反應管內產生的紅色粉末可能是Fe2O3 C．BaCl2溶液的目的是檢驗SO3的存在，此處用Ba(NO3)2溶液也可以檢驗SO3 D．反應管內得到的氧化產物和還原產物物質的量之比為1∶1 解析：選C　氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的酸性氣體，避免污染空氣，A正確；硫酸亞鐵受熱分解，產生的紅色固體一定含有Fe元素，所以可能是Fe2O3，B正確；如果二氧化硫氣體通入硝酸鋇溶液中，因為二氧化硫溶于水溶液顯酸性，酸性條件下，硝酸根離子將二氧化硫氧化為硫酸，再與鋇離子生成硫酸鋇白色沉淀，C錯誤；實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末(Fe2O3)，BaCl2溶液中有白色沉淀產生(說明有SO3)，品紅溶液中紅色褪去(說明有SO2)，檢查氫氧化鈉溶液出口處無氧氣產生，所以分解的方程式為2FeSO4 Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑，所以氧化產物(Fe2O3)和還原產物(SO2)物質的量之比為1∶1，D正確。 11．物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要角度。請根據下圖所示，回答下列問題： (1)X的化學式為________，Y的化學式為_______。 (2)W的濃溶液與銅單質在加熱條件下可以發(fā)生化學反應，反應的化學方程式為______________________。 (3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，合理的是______(填標號)。 A．Na2S＋S　　　　　　 B．Na2SO3＋S C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4 (4)將X與SO2混合，可生成淡黃色固體。該反應的氧化產物與還原產物的質量之比為________。 解析：(1)X中S元素化合價是－2價，所以化學式為H2S，Y中S元素化合價是＋4價，則其氧化物的化學式為SO2。 (2)W的濃溶液是濃硫酸，與銅單質在加熱條件下發(fā)生反應的化學方程式為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3中S元素化合價是＋2價，從氧化還原的角度分析，反應物中S元素化合價必須分別大于2和小于2，A中S化合價都小于2，C、D中S的化合價都大于2，B符合題意。(4)X為H2S，二氧化硫氧化硫化氫生成淡黃色沉淀S和水：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，反應中硫元素化合價：－2價變化為0價，H2S作還原劑，＋4價變化為0價，二氧化硫作氧化劑，則該反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2，所以該反應的氧化產物與還原產物的質量之比為2∶1。 答案：(1)H2S　SO2 (2)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)B　 (4) 2∶1 12．焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗： 實驗一　焦亞硫酸鈉的制取 采用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應為Na2SO3＋SO2===Na2S2O5 (1)裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是________________。 (3)裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理的裝置(夾持儀器已略去)為________(填字母)。 實驗二　焦亞硫酸鈉的性質 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 (4)證明NaHSO3溶液中HSO的電離程度大于水解程度，可采用的實驗方法是________(填字母)。 a．測定溶液的pH　　　　　　 b．加入Ba(OH)2溶液 c．加入鹽酸 d．加入品紅溶液 e．用藍色石蕊試紙檢測 (5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是__________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)裝置Ⅰ中濃H2SO4與Na2SO3發(fā)生復分解反應制取SO2，其化學方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)裝置Ⅱ中已有晶體析出，可通過過濾操作得到Na2S2O5晶體。(3)食鹽水和濃H2SO4不能吸收SO2，故b、c錯誤；瓶口封閉易造成實驗事故，故a錯誤；既能吸收SO2，又能防止發(fā)生倒吸，故d正確。(4)HSO電離顯酸性，水解顯堿性，要證明HSO的電離程度大于水解程度，則證明NaHSO3溶液顯酸性即可，故可通過測定溶液的pH，或用藍色石蕊試紙檢測等方法。(5)Na2S2O5晶體被空氣氧化的產物為Na2SO4，故可通過檢驗SO來檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化，其具體方案為：取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量蒸餾水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則說明Na2S2O5晶體已被氧化。 答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O[或Na2SO3＋2H2SO4(濃)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O] (2)過濾　(3)d　(4)ae (5)取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量蒸餾水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成 13．廣泛用于紡織工業(yè)的連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)，俗稱保險粉，是一種強還原劑，可溶于水，但不溶于乙醇，在堿性介質中較穩(wěn)定。 Ⅰ.工業(yè)上制備保險粉的流程如下： (1)步驟①中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________________。 (2)步驟②中生成的沉淀為____________(填化學式)。 (3)步驟③中加入NaCl固體的作用是________________________，分離出保險粉的方法為________、洗滌、干燥，洗滌所用試劑是________________。 Ⅱ.探究Na2S2O4的性質： 某課題小組常溫下測得0.050 molL－1Na2S2O4溶液的pH隨時間變化的關系如圖所示。 (4)0～t1主要生成HSO，寫出0～t1發(fā)生反應的離子方程式：______________________。 (5)若t1時溶液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3，此時溶液中c(SO)－c(H2SO3)＝________(不考慮溶液體積變化)。 解析：(1)由流程可知，步驟①中，反應物為Zn和SO2，生成物為ZnS2O4，據此可得化學方程式：Zn＋2SO2===ZnS2O4。(2)步驟②中，ZnS2O4和NaOH發(fā)生反應生成Zn(OH)2沉淀和Na2S2O4。(3)溶液C中的溶質為Na2S2O4，步驟③中加入NaCl固體，即得到保險粉(Na2S2O4)，可知NaCl固體的作用是降低Na2S2O4的溶解度，使更多Na2S2O4析出。Na2S2O4析出后，經過濾、洗滌、干燥即可得到保險粉。由于保險粉可溶于水，不溶于乙醇，因此應用乙醇進行洗滌。(4)反應物有Na2S2O4和O2，生成物有HSO，故反應的離子方程式為2H2O＋2S2O＋O2===4HSO。(5)t1時溶液的pH＝5，則c(H＋)＝10－5 molL－1，c(OH－)＝10－9molL－1。溶液中的溶質只有NaHSO3，根據質子守恒得c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)，故c(SO)－c(H2SO3)＝c(H＋)－c(OH－)＝(10－5－10－9)molL－1。 答案：(1)Zn＋2SO2===ZnS2O4 (2)Zn(OH)2 (3)降低Na2S2O4的溶解度，使更多Na2S2O4析出　過濾　乙醇 (4)2H2O＋2S2O＋O2===4HSO (5)(10－5－10－9)molL－1